Question

取不同質(zhì)量的鎂鋁合金分別與25mL同濃度的稀硝酸反應(yīng)，測(cè)量合金的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況），列表如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	合金質(zhì)量（mg）	氣體體積（mL）
1	144	112
2	288	224
3	864	560

若第3個(gè)實(shí)驗(yàn)后向反應(yīng)容器內(nèi)加入足量的1.0mol/L NaOH（aq）充分反應(yīng)，使固體質(zhì)量不再發(fā)生變化．

硝酸的濃度		NaOH（aq）的體積
A．	B．	C．	D．
4.0 mol/L	1.0 mol/L	75 mL	99 mL

硝酸的濃度及至少需要NaOH（aq）的體積是

1. A.
   A
2. B.
   B
3. C.
   C
4. D.
   D

Answer 1

AD
分析：分析1、2組數(shù)據(jù)可知，金屬的質(zhì)量之比等于對(duì)應(yīng)NO的體積之比，說明1、2組金屬完全反應(yīng)，第3組金屬若完全反應(yīng)，可得NO體積為224mL×=672mL＞560mL，故第3組金屬有剩余，硝酸完全反應(yīng)．
第3個(gè)實(shí)驗(yàn)后向反應(yīng)容器內(nèi)加入足量的1.0mol/L NaOH（aq）充分反應(yīng)，使固體質(zhì)量不再發(fā)生變化，使氫氧化鋁恰好轉(zhuǎn)化為NaAlO₂，需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積最小，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃、NaAlO₂．
根據(jù)n=計(jì)算第3組生成的NO的物質(zhì)的量，由反應(yīng)3Zn+8HNO₃=3Zn（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Al+4HNO₃=Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O可知，起氧化劑作用的硝酸為總的硝酸的，據(jù)此計(jì)算25mL硝酸溶液中n（HNO₃）、起酸性作用的硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)c=計(jì)算原硝酸溶液的濃度；
令144mg合金中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與轉(zhuǎn)移電子數(shù)目列方程計(jì)算x、y的值，進(jìn)而計(jì)算864mg合金中Al的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃）+n（NaAlO₂），再根據(jù)V=計(jì)算需要?dú)溲趸�鈉溶液的最小體積．
解答：分析1、2組數(shù)據(jù)可知，金屬的質(zhì)量之比等于對(duì)應(yīng)NO的體積之比，說明1、2組金屬完全反應(yīng)，第3組金屬若完全反應(yīng)，可得NO體積為224mL×=672mL＞560mL，故第3組金屬有剩余，硝酸完全反應(yīng)．
第3個(gè)實(shí)驗(yàn)后向反應(yīng)容器內(nèi)加入足量的1.0mol/L NaOH（aq）充分反應(yīng)，使固體質(zhì)量不再發(fā)生變化，使氫氧化鋁恰好轉(zhuǎn)化為NaAlO₂，需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積最小，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃、NaAlO₂．
第3組生成的NO的物質(zhì)的量為=0.025mol，由反應(yīng)3Zn+8HNO₃=3Zn（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Al+4HNO₃=Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O可知，起氧化劑作用的硝酸為總的硝酸的，故25mL硝酸溶液中n（HNO₃）=0.025mol÷
=0.1mol，原硝酸溶液的濃度為=4mol/L．
起酸性作用的硝酸的物質(zhì)的量為0.1mol-0.025mol=0.075mol，
令144mg合金中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，由二者質(zhì)量與轉(zhuǎn)移電子數(shù)目守恒有：

解得x=0.0015，y=0.004，
故864mg合金中Al的物質(zhì)的量0.004mol×=0.024mol，根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃）+n（NaAlO₂）=0.075mol+0.024mol=0.099mol，故需要?dú)溲趸�鈉溶液的最小體積為=0.099L=99mL，
故選AD．
點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，過程復(fù)雜、計(jì)算量較大，題目難度較大，注意利用守恒思想進(jìn)行的解答．